粘果山羊草在小麦改良中的初步应用

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb16120026

中国农学通报 ›› 2018, Vol. 34 ›› Issue (1): 6-12.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb16120026

所属专题：小麦

粘果山羊草在小麦改良中的初步应用

蒋云,张洁,赵丽华,郭元林,尹春蓉,宣朴

四川省农业科学院生物技术核技术研究所,四川省农业科学院生物技术核技术研究所,攀枝花学院生物与化学工程学院,四川省农业科学院生物技术核技术研究所,四川省农业科学院生物技术核技术研究所,四川省农业科学院农产品加工所

收稿日期:2016-12-05 修回日期:2017-12-10 接受日期:2017-01-20 出版日期:2018-01-12 发布日期:2018-01-12
通讯作者: 宣朴
基金资助:
四川省财政创新能力提升工程青年“硬粒小麦-钩刺山羊草双二倍体材料的创制和评价”(2014CXSF-003)；四川省财政创新能力提升工程项目“辐射诱变创制小麦异源新材料及其利用”(2016ZYPZ-004)。

The Application of Aegilops kotschyi in Wheat Breeding

Received:2016-12-05 Revised:2017-12-10 Accepted:2017-01-20 Online:2018-01-12 Published:2018-01-12

摘要/Abstract

摘要： 为了将粘果山羊草的优异农艺性状转移到小麦背景中,本研究用(粘果山羊草/中国春)杂交F1代与普通小麦亲本复交并自交,共获得了42个F4代单株及其衍生的42个F5代株系,并从主要农艺性状、细胞学和高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)等方面对这一批材料进行了研究。研究发现：1、上述F5代株系在形态上与普通小麦十分相似,部分株系的分蘖数和条锈病抗性有显著提高, 部分株系的千粒重表现出超亲现象,具有一定的育种利用价值；2、12个F4代植株的细胞学鉴定发现：7个单株的染色体数目与普通小麦不一致,其中1个单株还可能存在不稳定结构变异。这表明部分参试单株存在细胞学不稳定性现象,需要进一步自交纯合和鉴定；3、聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测发现除1株变异株J7-4外,其余材料的HMW-GS组成均和普通小麦亲本一致,变异株的变异机理和它对品质的影响还有待进一步深入研究。本研究为小麦育种提供了一批优异的育种材料。

关键词: 除草剂, 除草剂, 发展现状, 高粱, 应用

Abstract: In order to transfer the fine properties of Aegilops kotschyi into wheat, F1 generation of hybrid (Aegilops kotschyi/CS) was crossed with common wheat and then self-crossed in this study, and 42 individuals of F4 and 42 lines of F5 were obtained respectively. Analyses revealed the following results: (i) F5 strains showed similar morphology to common wheat, the tiller number and stripe resistance and the thousand kernel weight has improved significantly in some excellent ones which could be used in wheat breeding. (ii) The chromosome numbers of seven individuals were different from common wheat in all the analyzed 12 F4 plants, and an unstable chromosome structure variation was found in one of them, which indicated cytological instability existed in some plants and more work in homozygosis and identification would be done in the future. (ⅲ) HMW-GS expressed similar with the common wheat except mutant J7-4 and the effects of quality and the mechanism of the variation needed further research. In this study, a batch of excellent materials were devised for wheat breeding.

中图分类号:

S512.1

蒋云,张洁,赵丽华,郭元林,尹春蓉,宣朴. 粘果山羊草在小麦改良中的初步应用[J]. 中国农学通报, 2018, 34(1): 6-12.

参考文献

1.何中虎, 夏先春, 陈新民, 等. 中国小麦育种进展与展望[J]. 作物学报, 2011, 37(2):202-215.
2.Anikster Y, Manisterski J, Long D L, et al. Resistance to Leaf Rust, Stripe Rust, and Stem Rust in Aegilops spp. in Israel[J]. Plant Disease, 2005, 89(3):303-308.
3.Schneider A, Molnár I, Molnár-Láng M. Utilisation of Aegilops (goatgrass) species to widen the genetic diversity of cultivated wheat[J]. Euphytica, 2008, 163(1):1-19.
4.Liu D, Xiang Z, Zhang L, et al. Transfer of stripe rust resistance from Aegilops variabilis to bread wheat[J]. African Journal of Biotechnology, 2011, 10(2):136-139.
5.Penko Spetsov, Dominique Mingeot, Jean Marie Jacquemin, et al. Transfer of powdery mildew resistance from Aegilops variabilis into bread wheat[J]. Euphytica, 1997, 93(1):49-54.
6.董玉琛. 小麦的基因源. 麦类作物学报. 2000, 20 (3): 78-81
7.张改生, 杨天章. 偏型、粘型和易型小麦雄性不育系的初步研究[J]. 作物学报, 1989, 15(1):1-10.
8.Marais, G. F. McCallum, B. Snyman, et al. Leaf rust and stripe rust resistance genes Lr54 and Yr37 transferred to wheat from Aegilops kotschyi. Plant Breeding, 2005. 124(6):538-541.
9.张福霞. 小麦近缘材料及CIMMYT种质资源对两种禾谷孢囊线虫的抗性鉴定[D]. 郑州：河南农业大学, 2011.
10.Rekika D, Zaharieva M, Stankova P, et al. Abiotic stress tolerance in Aegilops species[A]. In: Nachit MM, Baum M, Porceddu E, Monneveux P, Picard E (eds) Durum research network[C], Proceedings of SEWANA, South Europe, West Asia and North Africa, ICARDA, Aleppo, Syria, 1998
11.白彩虹, 何蓓如, 胡银岗, 等. 19种山羊草细胞质对普通小麦F94-111光合性状的遗传效应研究[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2009, 37(1):98-104.
12.Kumari N, Nidhi R, Vijay K, et al. Introgression of group 4 and 7 chromosomes of Ae. peregrina in wheat enhances grain iron and zinc density. Mol Breeding, 2011, 28:623-634.
13.潘建刚, 张改生, 牛娜, 等. 山羊草属不同细胞质对小麦籽粒戊聚糖含量的影响[J]. 麦类作物学报, 2008, 28(5):745-748.
14.Mcneal, F H, C F Koznak, E P Smith, et al. A uniform system for recording and processing cereal research data. USDAARS Bull. 1971, 42: 34–121.
15.颜泽洪, 郑有良, 万永芳, 等. 粗山羊草高分子量麦谷蛋白新型亚基的筛选和鉴定[J]. 四川农业大学学报, 2001, 19(3):197-199,217.
16.Lawrence G J, Shepherd K W. Chromosomal locatioin of genes con2trolling seed proteins in species related to wheat [ J ]. Theor. App l.Genet. , 1981, 59: 25 - 31.
17.Payne P I . Genetics of wheat storage protein and the effect of allelicvariation on bread making quality[ J ]. Ann. Rev. Plant Physiol, 1987,38: 141 - 153.
18.Kang H, Zhong M, Quan X, et al. Production and cytogenetics of trigeneric hybrid involving Triticum, Psathyrostachys, and Secale[J]. Genetic Resources and Crop Evolution, 2012, 59(3):445-453.
19.Tang Z, Yang Z, Fu S. Oligonucleotides replacing the roles of repetitive sequences pAs1, pSc119.2, pTa-535, pTa71, CCS1, and pAWRC.1 for FISH analysis.[J]. Journal of Applied Genetics, 2014, 55(3):313-318.
20.Han F, Lamb J C, Birchler J A. High frequency of centromere inactivation resulting in stable dicentric chromosomes of maize.[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2006, 103(9):3238-43.
21.刘登才, 郑有良, 兰秀锦. 小麦中国春遗传背景的育种改良[J]. 中国农业科学, 2003, 36(11):1383-1389.
22.李光蓉, 杨足君, 刘登才. 几个山羊草属物种抗条锈性在栽培小麦遗传背景中的表达[J]. 四川农业大学学报, 2003, 21(4):277-279,288.
23.杨文雄, 杨芳萍, 梁丹, 等. 中国小麦育成品种和农家种中慢锈基因Lr34/Yr18的分子检测[J]. 作物学报, 2008, 34(7):1109-1113.
24.马啸, 任正隆, 晏本菊, 等. 小麦-黑麦远缘杂交后代高分子麦谷蛋白亚基变异分析[J]. 种子, 2005, 24(10):4-7,10.
25.张素勤, 郑竹, 李鹏,等. 小麦杂交后代的高分子量麦谷蛋白亚基组成分析[J]. 安徽农业科学, 2008, 36(12):23-25.
26.Zhou J P, Yao C H, Yang E N, et al. Characterization of a new wheat-Aegilops biuncialis addition line conferring quality-associated HMW glutenin subunits.[J]. Genetics Molecular Research Gmr, 2014, 13(1):660-9.
27.耿惠敏, 李勇慧, 刘雪琴,等. 小麦远缘杂交后代的高分子量谷蛋白亚基变异机制探讨[J]. 河南农业科学, 2010, 39(2):9-12.
28.Zhao L, Ning S, Yu J, et al. Cytological identification of an Aegilops variabilis chromosome carrying stripe rust resistance in wheat.[J]. Breeding Science, 2016, 66(4):522-529.

[1]	番华彩, 曾莉, 李卫雁, 丁云秀, 郭志祥, 李舒, 徐胜涛, 郑泗军, 王永斌. 香蕉细菌性软腐病防控药剂筛选及田间应用效果评价[J]. 中国农学通报, 2022, 38(31): 113-118.
[2]	罗巍, 周伟, 王振国, 李岩, 宇闻昊, 杨志强, 余忠浩, 李资文, 周亚星. 24份甜高粱主要农艺性状与生物产量综合分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(30): 21-28.
[3]	唐玲, 孙思琦, 闫桦, 刘亚昕, 刘大丽. 甜菜红素提取与纯化技术的研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(28): 136-142.
[4]	邵荣峰, 张伟, 张阳, 王官, 常玉卉, 白文斌, 赵威军. 秋水仙素诱导甜高粱‘FH59’种子变异效应研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(27): 1-5.
[5]	宋佳, 潘妍, 王皙玮, 於丽华. 除草剂阿特拉津在土壤中降解方式的研究现状[J]. 中国农学通报, 2022, 38(25): 90-95.
[6]	吴翠霞, 徐加利, 宋敏, 杨丽娜, 张田田, 马冲. 7种土壤处理除草剂对冬小麦田杂草的防治效果[J]. 中国农学通报, 2022, 38(21): 105-111.
[7]	骆美, 郭龙, 费坤, 张天恩, 李陈, 马友华. 耕地质量提升技术及其应用[J]. 中国农学通报, 2022, 38(21): 76-81.
[8]	李秉华, 刘小民, 许贤, 赵铂锤, 李卓霖. 6种除草剂对谷子的安全性和杂草防效[J]. 中国农学通报, 2022, 38(19): 133-138.
[9]	李文业, 徐放, 王海华, 朱报著. ‘广东含笑’研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(14): 47-52.
[10]	黄源, 林君, 税静, 贺利业, 古晓红, 贾敏, 刘雪梅, 周艳, 刘洋, 王小勤, 张志东. 性信息素技术在高粱鳞翅目害虫发生动态监测中的应用[J]. 中国农学通报, 2022, 38(13): 135-140.
[11]	刘亚昕, 闫桦, 唐玲, 谭文勃, 兴旺, 刘大丽. 红甜菜和甜菜红素的综合应用研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(13): 157-164.
[12]	陈芳玲, 樊娅萍, 贺苗苗, 王倡宪. 丛枝菌根真菌在药用植物上的应用研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(12): 55-60.
[13]	李玮. 新型除草剂氟咯草酮在青海高原马铃薯田的应用及安全性[J]. 中国农学通报, 2021, 37(9): 149-154.
[14]	杨峰山, 高梦颖, 孙丛, 王颜波, 杨思源, 付海燕, 刘春光. 4类除草剂对土壤酶活性的影响研究进展[J]. 中国农学通报, 2021, 37(8): 97-102.
[15]	杨峰山, 杨思源, 孙丛, 张希, 王颜波, 付海燕, 刘春光. 水稻田除草剂微生物降解的研究进展[J]. 中国农学通报, 2021, 37(6): 123-129.

粘果山羊草在小麦改良中的初步应用

The Application of Aegilops kotschyi in Wheat Breeding

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

关于本刊

作者中心

审者中心

在线期刊

联系我们